碳基共晶材料是指由两个或两个以上碳基分子构成的共晶材料,这类材料不仅可以继承单组分的优异物理化学性质,还可以因为分子间相互作用而产生新的性质,因此受到人们的广泛关注。作为一种重要的热力学参量,高压可以有效改变分子间相互作用,使共晶材料产生新的结构和性质,为创造新型功能材料开辟一条新的途径。目前,在碳基共晶材料的高压研究方面已经取得了一系列重要进展,具有新奇结构/性质的新物质已被设计合成出来,如从富勒烯共晶材料中制备的具有潜在超硬特性的长程有序非晶碳团簇结构（OACC）,在Sc3N@C80金属富勒烯/立方烷共晶中观察到的反常压致体积膨胀现象以及一维类金刚石链的合成等。到目前为止,大部分研究都集中在碳基共晶材料的高压成键变化、压致力学响应方面,在光学方面的设计和探索还比较少。研究材料压力下的荧光响应是设计力致变色材料的重要途径,然而,目前大部分碳基共晶材料在压力作用下都表现为普通的红移减弱现象,只发现个例出现压致荧光红移增强现象,而压致荧光蓝移增强的更鲜有报道。sp~2杂化的碳基分子具有独特的π电子结构,适合可见光激发,因此利用压力去调控分子构型、π-π相互作用以及分子堆垛方式为设计新型压致光学响应材料提供重要的研究对象。本论文围绕碳基分子共晶材料,针对反常压致荧光响应材料设计研究中的重要科学问题,提出了利用分子插入调控分子间相互作用的研究新思路,实现反常压致荧光响应材料的设计,揭示了新的荧光增强机理。具体工作如下:1.Perylene-1,2,4,5-tetracyanobezene（TCNB）共晶（PTCs）是一种典型的给体（D）-受体（A）型共晶材料,其中Perylene分子含五个碳六环（苯环）,与受体分子TCNB结合,展现出良好的光学性质。PTCs的荧光在压力作用下表现出普通的红移猝灭行为,为了调控D-A分子间相互作用进而改变其荧光响应特性,选择了四氢呋喃（THF）分子插入PTCs。由于THF分子中碳原子具有典型的sp~3杂化形式,因此并不含有“活跃的”π电子,不参与发光,而氧原子上的孤对电子也不会与D-A形成共价键,只能形成弱的氢键作用。实验研究发现,通过设计插入非发射组分THF可实现PTCs-THF三元共晶压致荧光蓝移增强。进一步结合理论计算发现,THF的插入可以精细调控给体-受体之间相互作用,与TCNB形成蓝移氢键并且可以调控TCNB和Perylene分子构型,从而实现反常压力响应设计。同时,这一新策略具有一定的普适性,插入其它非发射分子也是有效的,且插入不同的非发射分子都可以实现不同响应行为的压致荧光材料设计。2.三元共晶体系可以实现反常的压致荧光响应材料设计,能否在二元共晶或单分子晶体中也实现新的荧光材料设计呢?能否发现新的物理机制呢?为此,选取七苯环分子（Coronene,Cor）晶体作为研究对象,研究了其高压荧光行为,发现在1.73-7.79 GPa压力区间中存在反常压致荧光响应行为,进一步研究发现,该现象是由压力作用导致Cor中激发单重态电子禁止向激发三重态跃迁引起的。同时,采用之前的研究策略,引入不发光组分OFN作为分子屏障,与Cor形成共晶Cor-OFN,常压下,Cor-OFN共晶量子产率已经接近于100%,然而,高压下该共晶出现了进一步的压致荧光增强现象。通过高压红外、XRD、荧光寿命等研究发现,压力能有效改变了分子间距离,并且减少OFN的非辐射耗散,使得共晶中出现福斯特共振增强,从而导致荧光增强的现象。这种方法还有望推广到其它分子体系,为反常压致荧光响应材料设计提供新的思路。3.为了进一步研究分子构型对其高压荧光响应行为的影响,对Anthracene-TNCB以及Phenanthrene-TCNB共晶开展了高压研究。蒽（Anthracene）和菲（Phenanthrene）都是三个苯环的碳基分子,但其分子构型不同。将这两个碳基分子分别与TCNB分成共晶,其晶体结构相似。通过对共晶体的高压荧光研究发现,Phenanthrene-TCNB共晶出现反常压致荧光红移增强的现象,而Anthracene-TCNB却表现为正常的红移猝灭行为。进一步研究发现这是因为邻近Phenanthrene分子间的σ型重叠效应导致的。通过该研究,还给出了Phenanthrene和TCNB分子在共晶中可能的堆垛方式。进一步对三元共晶（anthracene）0.5（phenanthrene）0.5（TCNB）进行了对比研究,给出了可能的分子堆垛方式。因此,通过高压下共晶的荧光变化行为研究,有望为解析共晶中的分子堆垛方式提供新的思路。